Geologie der Rocky Mountains

Die Geologie der Rocky Mountains umfasst eine recht heterogene Anordnung von Bergketten, die alle eine eigenständige geologische Entwicklung vollzogen haben. Zusammengenommen bilden diese Teilketten die Rocky Mountains – eine majestätisch aufragende Felsbarriere, die sich von Kanada bis ins zentrale Neumexiko erstreckt.

Lage der eigentlichen Rocky Mountains

Die Rocky Mountains verdanken ihre Entstehung einem intensiven Abschnitt plattentektonischer Bewegungen – letztendliche Ursache der wildzerklüfteten Landschaften des westlichen Nordamerikas. Drei größere Gebirgsbildungsphasen gestalteten über einen Zeitraum von rund 130 Millionen Jahren den Westen Nordamerikas grundlegend um. Die Bewegungen begannen vor zirka 170 Millionen Jahren im Mittleren Jura und klangen vor rund 40 Millionen Jahren im Mittleren Eozän wieder aus. Die Laramische Gebirgsbildung, die sich über den Zeitraum von 70 bis 40 Millionen Jahren BP hingezogen hatte, war die letzte dieser drei Phasen. Sie ist verantwortlich für das starke Herausheben der Rocky Mountains (in der Größenordnung von rund 2 Kilometer)^[1].

Vorläufer – die „Ancestral Rocky Mountains” (vor 300 Millionen Jahren)

Die so genannten „Ancestral Rocky Mountains” waren eine alte paläozoische Bergkette des westlichen Nordamerikas, sie lagen in etwa an der Stelle der heutigen südlichen Rocky Mountains in Colorado. Diese Bergkette hatte sich vor circa 300 Millionen Jahren während des Oberkarbons gebildet – in etwa zeitgleich mit der in Europa, Eurasien und im westlichen Nordafrika ablaufenden variszischen Orogenese. Das damalige Hebungsgebiet des heutigen Colorado war zum damaligen Zeitpunkt größtenteils von einem flachen Meer bedeckt. Es entstanden im Verlauf der orogenetischen Bewegungen zwei inselartige Hochgebiete, die von Geologen als Frontrangia und Uncompahgria bezeichnet werden - in etwa identisch mit der heutigen Front Range und den San Juan Mountains. Sie bestanden hauptsächlich aus präkambrischen metamorphen Gesteinen, die sich infolge der tektonischen Bewegungen ihren Weg durch die auflagernde Sedimenthülle gebahnt hatten. Die Sedimenthülle bestand in der Hauptsache aus Kalksedimenten, die in der Flachsee während des Paläozoikums abgelagert worden waren^[2].

Entwicklung bis hin zur Laramischen Gebirgsbildung (vor 170 - 70 Millionen Jahren)

Meeresarm während der Kreide

Subduktion einer ozeanischen Platte unter eine kontinentale Platte an einer konvergenten Plattengrenze. Die ozeanische Platte taucht in einem relativ steilen Winkel (etwas übertrieben dargestellt) ab. Eine Vulkankette entsteht oberhalb der abtauchenden Platte.

Ab dem Einsetzen der tektonischen Bewegungen in der zweiten Hälfte des Mesozoikums, dem Zeitalter der Dinosaurier, wurden große Teile des jetzigen Kaliforniens, Britisch Kolumbiens, Oregons und Washingtons an den nordamerikanischen Kontinent angedriftet. Das westliche Nordamerika erfuhr in diesem Zusammenhang die Auswirkungen wiederholter Kollisionen, während sich ozeanische Krustenabschnitte allmählich unter den Kontinentalrand schoben. Scherspäne kontinentaler Kruste wurden von den subduzierenden ozeanischen Platten mit herangeführt, gelangten in den Bereich der Subduktionszone und wurden schließlich an den Kontinentalrand Nordamerikas „angedockt”^[1]. Diese ortsfremden Terrane entstammen einer Vielzahl unterschiedlicher tektonischer Bereiche. Darunter sind Inselbögen (vergleichbar in etwa mit Japan, Indonesien oder den Aleuten), Bruchstücke ozeanischer Kruste, die auf den Kontinentalrand geschoben wurden, und kleinere Ozeaninseln.

Das während des Subduktionsprozesses oberhalb der abtauchenden ozeanischen Kruste entstehende Magma durchdrang die kontinentale Kruste des Nordamerikanischen Kontinents landeinwärts bis auf eine Entfernung von 300 bis 500 Kilometern. Es entstand eine große bogenförmige vulkanische Bergkette, die Sierra Nevada, als dutzende Vulkane Lava und Asche zu fördern begannen. In tiefere Bereiche wurden riesige Mengen an Gesteinsschmelze injiziert, die sich dann langsam abkühlten und verfestigten^[1].

Die im Verlauf des Mesozoikums im Bereich der Rockies abgelagerten Sedimente waren mariner, transitioneller und kontinentaler Natur, regional und zeitlich gesehen veränderten sie gemäß den jeweils herrschenden Krustenbedingungen ihren Charakter. Bis zu Beginn der laramischen Bewegungen waren zwischen 3000 bis 4500 Meter an Sediment abgelagert worden, die sich auf 15 geologische Formationen verteilten. Die größte Sedimentmächtigkeit entstand während der Kreidezeit, als der Meeresarm des Western Interior Seaway bis in die Rockies vordrang. Ursprungsgebiete der abgelagerten Sedimente sind sowohl der Bereich des Meeresarms als auch der Vulkanbogen der Sierra Nevada.

Über 100 Millionen Jahre blieben die Auswirkungen der Plattenkollisionen im Wesentlichen nur auf den Rand der Nordamerikanischen Platte begrenzt, weit im Westen der eigentlichen Rocky Mountains. Erst vor 70 Millionen Jahren machten sie sich dann auch in den Rockies bemerkbar^[1].

Auftauchen der Rocky Mountains (vor 70 - 40 Millionen Jahren)

Die Grand Tetons wurden an einer Störung rund 8 km (davon 2 km sichtbar) herausgehoben

Das Auftauchen der Rocky Mountains ist eines der komplexesten geologischen Rätsel. Gebirge entstehen normalerweise 200 bis 400 Kilometer hinter einer Subduktionszone, die Rockies jedoch bildeten sich wesentlich weiter im Hinterland. Die Antwort für diese Diskrepanz dürfte vermutlich in einer Anomalie der abtauchenden ozeanischen Platte zu suchen sein^[1].

An einer typischen Subduktionszone taucht die ozeanische Platte gewöhnlich unter einem relativ steilen Winkel zurück in den Erdmantel und es entsteht ein vulkanischer Inselbogen oberhalb der subduzierenden Platte. Möglicherweise war dieser Abtauchwinkel während der Entstehung der Rocky Mountains wesentlich flacher, so dass die Zone der Magmenbildung und der damit gekoppelten orogenen Bewegungen wesentlich weiter als normal üblich ins Hinterland zurückversetzt wurde^[1]. Es ist anzunehmen, dass der flache Abtauchwinkel der subduzierenden Platte die Reibungskräfte und andere Wechselwirkungen mit der darüber liegenden dicken kontinentalen Krustenmasse erhöhte. Überschiebungen riesigen Ausmaßes stapelten abgescherte Krustenlagen aufeinander – daraus resultierende isostatische Auftauchbewegungen wiederum ließen die Rocky Mountains anschließend zu einem außergewöhnlich breiten und hohen Gebirgszug ansteigen^[1].

Die gegenwärtigen Rockies wurden bei ihrem Anstieg durch die Überbleibsel der ehemaligen Sedimenthülle (Oberkarbon und Perm) der „Ancestral Rocky Mountains” gedrückt. Aber auch die Sedimente der jüngeren Deckschichten wurden zum Teil spektakulär verformt, insbesondere an den Rändern der einzelnen Bergketten, an denen sie steil aufgestellt wurden. Ein Beispiel dafür ist der Dakota Hogback, eine Sandsteinformation aus der Unterkreide, der die gesamte Ostseite der modernen Rockies mit hohen Einfallswinkeln begleitet.

Siehe auch

• Laramische Gebirgsbildung
• Rocky Mountains
• Sevier-Gebirgsbildung

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g} Geologic Provinces of the United States: Rocky Mountains (HTML). USGS Geology in the Parks. Abgerufen am 10. Dezember 2006. (public domain source)
2. ↑ Halka Chronic: Roadside Geology of Colorado 1980

Weblinks

• Southern Rockies Geology